华翼欧洲 | 荷兰站 | 比利时站 | 时尚休闲 | 欧洲旅游 | 新闻中心 | 多语种字典 | 游戏中心 
国际新闻 中国新闻 财经金融 科技教育 医药健康 文化娱乐 荷兰新闻 比利时新闻

探究古老的知觉 揭开鲨鱼神秘“第六感”
华翼网新闻中心 news.chinesewings.com - 科学教育校园新闻) 2007-09-19
  据环球科学报道,为了观察鲨鱼,我和妻子梅勒妮(Melanie)向海里丢了一些鱼块,准备将它们引诱过来。血腥味很快在海水里蔓延开来,几条鲨鱼出现在捕鲸船周围。我们站在船上,开始观察鲨鱼的一举一动。这时,一条长达3米的大蓝鲨顺着鱼的血腥味,悄悄滑近我们,如同一颗巨大的鱼雷。突然,这条大家伙撞向甲板,吓得妻子大喊“小心”,我俩本能地跳开。鲨鱼用鼻子在甲板上留下了一块方形印记,甚至还不忘“咧嘴一笑”,才悠然离去。  (www.chinesewings.com)

  我们以血引鲨,并不是想考验鲨鱼对血的敏感性,因为这早就妇孺皆知。我们的目的,是研究这个海洋巨无霸神秘的“第六感”。研究表明,鲨鱼可以感知极其微弱的电场,比如动物细胞接触海水时产生的电场,但人们并不知道它们如何运用这一独特的能力。于是我们借助捕鲸船,在鲨鱼身上寻找答案。 

  上世纪70年代以前,科学家根本想不到鲨鱼拥有这样神奇的能力。但今天,我们已经知道,这种电感觉(electroreception)可以帮助鲨鱼寻找食物。即便鲨鱼身处混浊的水域,周围一片漆黑,或者猎物藏在泥沙之下,无法使用常用的5种知觉(视觉、嗅觉、味觉、触觉和听觉)进行追踪,“第六感”仍能保证鲨鱼不至于挨饿。

  现在,我和同事们正在研究这种感觉能力的分子机制,其他一些科学家则从其他方面对此展开研究:比如电感觉器官在发育过程中如何形成,脊椎动物的祖先在离开大海以前是否也能感知电场存在等。当然,所有这些工作都还处于起步阶段。在本文中,我将讲述发现鲨鱼电感觉的过程,还要介绍我们如何证明这种感觉对捕食的重要作用。 

  小孔的秘密

  在鲨鱼的嘴边,分布着一些小孔。尽管科学家在17世纪就知道了小孔的结构,但它究竟有什么功能?在此后的两百多年里,这一直是个谜。直到19世纪,科学家借助显微镜,才揭开了“小孔之谜”的一角。

  故事要从1678年说起。当时,意大利解剖学家斯特凡诺·洛伦齐尼(Stefano Lorenzini)发现,鲨鱼和鳐鱼(ray)的头部前端散布着很多小孔,看起来就像长得乱七八糟的胡茬。他注意到,这些小孔集中在鲨鱼嘴的周围,拨开小孔四周的皮肤就会发现,每个小孔和一根长长的透明导管相连,其中充满了晶状胶体。有的导管小而细,有的则长达几英寸,两三毫米粗。洛伦齐尼还发现,这些导管最终会汇集到鲨鱼头部深处的几大块透明胶状物里面。有些人认为,这些小孔可能起着分泌粘液的作用,鲨鱼身上的那一层粘液便来源于此。洛伦齐尼否定了这种观点。他认为小孔的功能没这么简单,肯定具有一些人们尚不知道的作用。在此后的两百多年里,科学家穷尽所能,依然没能揭开这些小孔的秘密。

  19世纪中期,科学家开始研究鱼类的身体侧线(lateral line)的功能。正是在该研究的启发下,鲨鱼嘴边小孔的功能才初见端倪。鱼侧线和洛伦齐尼发现的“孔-管”系统结构类似,位于许多种鱼类和两栖类动物身体两侧,从鳃(gill)延伸到尾部,能感知水的流速。它由鱼鳞上一排特殊的孔组成,每个孔都与表皮下的一根纵向导管相连。在导管的隆起部分,一种特殊的感觉细胞——毛细胞(hair cell)又将一些纤细的刷状突起(或称纤毛)伸进导管。这样一来,只要水流有轻微的变化,就会使大量纤毛弯曲,就像微风吹过麦田,掀起一阵麦浪。弯曲的纤毛触发神经冲动,将水流的方向和速度“告知”大脑。在我们的耳蜗中,至今仍保留着由侧线演化而来的结构。

  19世纪末,利用最新改良的显微镜,科学家直接观察了鲨鱼嘴边的小孔,结果在小孔下方发现了非同寻常的球囊状结构(ampullae of Lorenzini,现在叫做洛伦氏壶腹,也有叫罗伦氏或者劳伦氏壶腹的)。与小孔相连的每根导管,末端都探入一个球囊(壶腹)之中,一根细小的神经纤维则从球囊伸出,汇入与前侧线相连的神经分支。这些神经纤维到达头骨基部后,从脊髓的背侧面进入大脑——这正是神经向大脑传送感觉信息的通道。科学家猜测,这个球囊应该是某种感觉器官。他们还发现,在每个球囊里,都有一个很小的毛细胞,和人类内耳中以及鱼类侧线系统里的毛细胞类似,然而这些毛细胞究竟被用于感受何种外界刺激,当时还不得而知。
相关新闻
德科学家揭秘幼童与猩猩的能力差别
世界上最聪明鹦鹉死亡 它具有5岁儿童智商 享年31岁
美杂志预测:2050年北极熊数量可能减少过半
世界许多家畜家禽面临绝种
长江白暨豚又现踪影
半数英国猫狗“超重” 慈善机构筹划“宠物减肥”
日本惊爆马流感疫情 赛马比赛全面停摆
荷兰科学家拍卖猴子命名权被巴西警方逮捕
动物实验:饮食习惯可遗传
长江流域白鱀豚可能已灭绝
美国科学家在刚果东部森林发现六个新物种
艾滋病祸起前苏联的人与动物杂交实验?
荷兰推出“狗类专用啤酒”
英国研究人员:人猿会用手势向人类传达信息
印尼浅海 发现珍稀鱼类
澳洲蒙达哥岛也鼠满为患 威胁企鹅、海鸟繁殖

新闻资讯

美国宣布加大海洋保护力度 扩大太平洋保护范围
天文学家发现“巨型地球”
欧盟小麦出口量将超越美国 居全球首位
中国发现约1.6亿年前的哺乳动物祖先化石
健康调查:美国民众肥胖率上升 达到1/4
人口普查结果显示 澳门居住人口密度居世界前列
欧洲拟斥数亿造两艘太空船 用于研究小行星
世界上最早的女子足球诞生在中国唐代
香港大学面向内地招生人数减少 学费有所上涨
研究:奇特脂质使皮肤防水
中国成澳洲第二大旅游市场
每周快走2.5小时增7年寿命
英国高校招收中国留学生看重学术和文化素质
数据显示加拿大移民捐款额高于本地出生者35%
考古学家首次探明陕西秦始皇祖陵陵园整体布局
阿根廷研制出抗干旱大豆
美国研究新型计算机技术 性能提高八倍
看重美国工作经验 众多中国留学生毕业在美求职
硅尘增患癌症和心脏病风险
全球最宜经商地排行 新西兰第一 香港第三
研究指充足的睡眠有助减肥
图文:中国出国留学生人数居世界第一位 九成自费
中国发现全球现存最古老的天文观测仪器实物

热点新闻

法国移民人数近700万 占总人口逾一成
荷兰皇家航空(KLM)公司开辟阿姆斯特丹至厦门直航
德国科学家研究发现:短暂睡眠有助提高大脑记忆
荷兰奶产品品质锻造过程
意大利提移民最低收入标准
图文:中国在海外留学生超127万人 成世界最大生源国
英国女王登广告招聘洗碗工 年薪14200英镑
米饭比面包更加有益健康
华翼新闻搜索